2016-2017学年人教版必修279实验验证机械能守恒定律作业(共5页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上7.9 实验 验证机械能守恒定律 作业1在用自由落体验证机械能守恒的实验中，用如图所示的装置打出一条纸带。在纸带上选取某两点，测量并计算出两点间动能的增量Ek和重力势能的减小量Ep。一般实验的结果总是Ek_Ep(填“>”、“”或“<”)，产生这一结果的原因是_。答案：<有阻力或有摩擦2用落体运动验证机械能守恒定律的实验为进行该实验，备有下列器材可供选择：A铁架台、B(电磁)打点计时器、C复写纸片、D纸带、E低压直流电、F天平、G秒表、H导线、I重锤其中不必要的器材是_(填对应的字母)缺少的器材是_。答案：EFG刻度尺低压交流电3在利用自由落体运动验证

2、机械能守恒定律的实验中：(1)打点计时器所接交流电的频率为50Hz，甲、乙两条实验纸带如图所示，应选_纸带好。(2)若通过测量纸带上某两点间距离计算某时刻的瞬时速度，进而验证机械能守恒定律。现已测得2、4两点间距离为s1,0、3两点间距离为s2，打点周期为T，为了验证0、3两点间机械能守恒，则s1、s2和T应满足的关系为_。答案：(1)甲(2)T2解析：(1)由于甲图中1、2两点间的距离(1.9mm)接近于2mm，故选甲图。(2)mgs2mv2v得T24在“验证机械能守恒定律”的实验中：(1)供实验选择的重物有以下四个，应选择：()A质量为10g的砝码 B质量为200g的木球C质量为50g的塑

3、料球 D质量为200g的铁球(2)下列叙述正确的是()A实验中应用秒表测出重物下落的时间B可用自由落体运动的规律计算重物的瞬时速度C因为是通过比较和mgh是否相等验证机械能是否守恒，故不需要测量重物的质量D释放重物前应手提纸带的上端，使纸带竖直通过限位孔(3)质量m1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s，那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中， 物体重力势能的减少量Ep_J，此过程中物体动能的增加量Ek_J。(g9.8m/s2，保留三位有效数字)答案：(1)D(2)CD(3)2.282.265图中甲、乙两图都是利用“验证机械能守恒定律”的实验测量当地

4、的重力加速度g值的装置示意图。已知打点计时器的打点频率为50Hz。这两图相比较，用哪个图所示的装置实验较好？简单说明理由。答案：用甲图所示的装置实验较好。因为用夹子固定，可以避免乙图由于手的抖动而造成纸带上的第1个点迹被拖长和位置不确定的现象。另外由于用夹子固定纸带，便于纸带调整到竖直方向，以避免纸带与打点计时器(限位孔)之间产生较大的摩擦，而乙图中用手握住纸带，难于做到这一点。6如图(a)中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹。用重垂线确定

5、出A、B点的投影点N、M。重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放)球的落点痕迹如图(b)所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g，小球的质量为m。(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为_cm。(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0_。(3)用测出的物理量表示出小球从A 到B过程中，重力势能的减少量Ep_，动能的增加量Ek_。答案：(1)65.0(2)x(3)mg(h1h2)7如图甲所示，用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代

6、纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，使之替代打点计时器。当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号，如图乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动。测得记号之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm，已知电动机铭牌上标有“1440r/min”的字样，由此验证机械能守恒。根据以上内容，回答下列问题：(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T_s，图乙中的圆柱棒的_端是悬挂端(填“左”或“右”)。(2)根据乙所给的数据，可知毛笔画下记号C时，圆柱棒下落的速度vC_m/s；画下记号D时，圆柱棒下落的速度vD

7、_m/s；记号C、D之间圆柱棒的动能的变化量为_J，重力势能的变化量为_J(g9.8m/s2)。由此可得出的结论是_。(结果保留两位有效数字)解析：(1)Ts0.042s，左端相邻笔迹间间距大，故左端是悬挂端。(2)vCm/s1.2m/s，vDm/s1.6m/s，EKm(vv)0.53J，EPmg0.57J，在误差允许范围内，圆柱体的机械能是守恒的。8利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图所示：(1)实验步骤：将气垫导轨放在水平面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；用游标卡尺测量挡光条的宽度为l9.30mm。由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s_cm。将滑块移至光电门1左侧某

8、处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已能过光电门2；从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间t1和t2；用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式；滑块通过光电门1和光电门2的瞬时速度分别为v1_和v2_。当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1_和Ek2_。在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量Ep_(重力加速度为g)。(3)如果Ep_，则可认为验证了机械能守恒定律。答案：(1)60.00(答案在59.9660.04之间的也可)(2)(Mm)()2 (Mm)()2mgs (3)Ek2Ek1解析：由于挡光条宽度很小，因此将挡光条通过光电门时的平均速度当做瞬